La coscienza umana dipende dalla capacità del cervello di mantenere la dinamica di attività neurale

La coscienza, a partire dal momento andiamo a dormire finché non svegliamo, sembriamo venire ed andare ogni giorno. La coscienza può temporaneamente abolirsi più permanentemente dagli agenti farmacologici o dal trauma cranico. Ciascuna di queste partenze da veglia cosciente determina i cambiamenti differenti nella funzione del cervello, comportamento ed in neurochimica del cervello. Tuttavia, tutti dividono una caratteristica comune: la mancanza di esperienza soggettiva riferita.

Quindi, la coscienza è la capacità degli esseri umani di percepire la realtà e riferirla ed è rivelato con l'espressione dell'esperienza soggettiva. La domanda è: come può la coscienza essere arguita in assenza della comunicazione? Parecchie teorie acconsentono che la coscienza si riferisce ad un trattamento dinamico autonomo e coordinato di attività di cervello, che aiuta gli esseri umani a sintonizzare in costantemente in corso d'evoluzione. Di conseguenza, col passare del tempo, i segnali del cervello si combinano, che si dissolvono, che modificano e che ricombinano, permettendo che la percezione, l'emozione e la cognizione accadano.

“Adottando il punto di vista teorico della dinamica del cervello come la pietra angolare della coscienza, in questo studio abbiamo mirato a determinare se il coordinamento dei segnali del cervello potrebbe fornire un reticolo specifico della connettività funzionale caratteristico degli stati coscienti ed incoscienti„, indichiamo Gustavo Deco.

Per mezzo di tecniche di imaging a risonanza magnetica (fMRI) funzionali, un gruppo internazionale dei ricercatori ha condotto un'analisi della connettività dinamica in esseri umani in buona salute ed in pazienti con le lesioni di cervello severe quello piombo ai disordini della coscienza. Con questo metodo, gli scienziati caratterizzati negli oggetti coscienti e nella dinamica differente del cervello dei pazienti come minimo coscienti da quelli registrati in pazienti in uno stato insensibile o completamente incosciente.

Gustavo Deco, professore della ricerca di ICREA e Direttore del centro per il cervello e la cognizione (CBC) al dipartimento di informazioni e di tecnologie di comunicazione (DTIC) a UPF, hanno fatto parte di un gruppo internazionale dei ricercatori nello studio ed è co-author dell'articolo pubblicato il 6 febbraio negli avanzamenti di scienza del giornale.

I dati richiesti per questo studio sono stati ottenuti da un gruppo di 169 oggetti dal Belgio, Francia, Stati Uniti ed il Canada che ha compreso 47 individui sani che hanno funto da gruppo di controllo e 122 pazienti con i disordini di coscienza che quello piombo ad uno stato vegetativo: Sindrome insensibile di veglia (UWS) o come minimo stato cosciente (MCS). I pazienti di UWS aprono i loro occhi ma mai non non video i movimenti volontari di non riflesso, che indica la consapevolezza conservata. I pazienti in un MCS, sebbene video i comportamenti più complessi, siano potenzialmente dichiarativi di consapevolezza, quale l'inseguimento visivo, orientamento fare soffrire o il comando non sistematico che segue, manca della capacità di esprimere i loro pensieri e sensibilità.

I risultati dello studio indicano un reticolo della coerenza interareal bassa di fase nei cervelli dei pazienti insensibili, soprattutto mediati dall'anatomia di fondo e meno probabili transitare fra i reticoli di attività di cervello. Fra i pazienti insensibili, nello studio, quei pazienti che potrebbero eseguire mansioni di linguaggio figurato mentale hanno presentato nel fMRI un reticolo complesso transitorio, convalidante l'implicazione di questo reticolo della connettività funzionale del cervello in uno stato della coscienza. Per contro, il reticolo interareal basso di coordinamento era altamente ed ugualmente prevalente a quello dei pazienti anestetizzati, indipendentemente dalla diagnosi clinica, convalidante la sua partecipazione all'inconsapevolezza.

“I nostri risultati stabiliscono che la coscienza umana riposi sulla capacità del cervello di sostenere la dinamica ricca di attività neurale che perde la prevalenza negli stati incoscienti„, precisi Gustavo Deco, co-author dello studio.

Gli autori concludono che, seguendo la perdita di coscienza, l'attività di cervello coordinata in gran parte si limita ad un reticolo positivo della coerenza interareal dominato tramite le connessioni anatomiche fra le regioni del cervello. Al contrario, gli stati coscienti sono caratterizzati da un'più alta prevalenza di una configurazione complessa di coordinamento interareal che, sebbene ancora costretto dall'anatomia del cervello, egualmente devii da e presenta le interazioni interurbane positive e negative.

Questo studio ha trovato un reticolo di coordinamento interareal complesso, comparente sporadicamente, nel gruppo di pazienti insensibili. La rilevazione in tempo reale di questo reticolo e del suo rinforzo con dalle le manipolazioni indotte da esterna ha potuto rappresentare un viale di promessa per il ripristino non invadente della coscienza. Concludiamo che questi reticoli di coordinamento transitorio del segnale del cervello sono caratteristici degli stati coscienti ed incoscienti del cervello, autorizzando la ricerca futura sulla loro relazione con il contenuto cosciente e la possibilità di modificazione della loro prevalenza con l'introduzione delle perturbazioni esterne, sia in persone in buona salute che in pazienti.